相变原理作业和答案..docx

第一章奥氏体1.简述奥氏体的形成机理？详述奥氏体化过程的几个阶段？机理：晶格改组和碳原子的重新分布，是通过原子扩散来实现的。阶段：①A的形核②A的长大③A中残余碳化物的溶解④A的均匀化2.为什么亚共析钢在加热过程中也会有残余碳化物的形成？随着温度的升高，长大速度比n7.5时，就会有残余碳化物产生3详述影响奥氏体形成动力学的因素？（形成动力学即指形成速度）1.加热温度T越高A形成速度越快2.钢的原始含碳量C%越高A形成速度越快3.原始组织越细A形成速度越快4.加热速度越快A形成速度越快5.合金元素存在即减弱A形成速度。（①影响临界点:降低临界点的加速，提高的减速②影响C元素的扩散，阻止C扩散的减速，加速碳扩散的加速③自身扩散不易，使A形成速度降低）4.什么是起始晶粒度，实际晶粒度，本质晶粒度和他们的决定因素？起始晶粒度：指P刚刚转变为A时，A的晶粒大小。影响因素：形核率和长大速度之比，n∝于N/V，N↑或V↓，起始晶粒↓。实际晶粒度：实际生产或实验条件下得到A晶粒的大小。影响因素：加热和保温条件；钢的质量。本质晶粒度：表示在一定条件下某种钢中奥氏体晶粒长大的倾向。规定：将钢加热到930℃±10℃保温3-8小时后测得的A晶粒的大小。决定因素：炼钢工艺5.详述影响奥氏体晶粒长大的因素？答：1.加热温度和保温时间：温度越高长大越容易，时间越长长大越充分。温度主要影响。2.加热速度：加热速度越高A转变温度越高。形核率和长大速度越高，晶粒越细小3.含碳量：一定温度下C%越高越容易长大，超过一定C%晶粒会越细小。4.合金元素：于C形成强或中碳化物的元素抑制长大，P,O,Mn等促进，Ni,Si无影响。5.原始组织：原始组织越细A晶粒越细，不利于长大。6 40钢和40Cr钢相比，哪个钢需要更长的奥氏体化时间？40Cr钢需要更长的奥氏体化时间。原因:Cr可以提高临界点，使A形成速度下降。Cr有很强的金属性，组织C的扩散，使A形成速度下降。合金元素本身扩散不易，导致A形成速度下降，则奥氏体化时间变长。中碳化物，阻止A晶粒长大倾向中等7什么是奥氏体的稳定化现象？说明其产生的原因？A的内部结构在外界条件的影响下发生的某种转变而使A向M转变迟缓的现象。A稳定化的机理：热稳定化和机械稳定化原因：①热稳定化：由于淬火冷却缓慢或冷却过程中停留导致A稳定化。②机械稳定化：由于M的产生，造成未转变的A的稳定化第二章珠光体1什么是珠光体片层间距？一片铁素体F和一片渗碳体的厚度之和，用S0表示，表征着P的弥散度，S0决定P的性能。影响因素：①过冷度△T（最直接）S0∝1/△T；②Me影响临界点，使临界点Ar1↓者使S0↑；③A晶粒度，影响P晶粒大小。2珠光体类型组织有哪几种？它们在形成条件，组织形态和性能方面有哪些不同？根据片层间距S0的不同可分为珠光体、索氏体、屈氏体；按Fe3C的形状分为片状P和粒状P两种。①片状P渗碳体呈片状，是由A以接近平衡的缓慢冷却条件下形成的渗碳体和F组成的片层相间的机械混合物，还可以细分为珠光体P，索氏体S和屈氏体T。性能主要取决于层片间距S0，强度和硬度随S0减小而增加，S0越小则强度、硬度升高，塑性先好后差。②粒状P是渗碳体呈粒状分布在连续的F基体上，可由过冷A直接分解而成，也可由片状P球化而成。还可由淬火组织回火而成，于片状P相比，硬度强度较低但塑性和韧性较好。3片状和粒状P的转变机理？片状是形核长大的过程，有先共析相，（亚共析钢为F，过为Fe3C），在A晶界和相界处形核，交替长大。粒状是由片状P球化退火产生。4说明亚共析钢和过共析钢的珠光体转变产物的先共析相的形态及其性能特点？网状组织：沿A晶界呈网状分布。网状Fe3C使强度下降，脆性上升，加工性能下降块状组织（亚共析钢）：等轴块状。随铁素体增多强度硬度下降，塑性升高。晶内片状组织（魏氏组织）：针片状由晶界向晶内分布。使韧性降低。5影响P转变动力学的因素？①C%对于亚共析钢随C%升高C曲线右移，对过共析钢C曲线左移，共析钢的C曲线最右；②奥氏体状态：A晶粒越大P转变速度越慢；A均匀度越均匀P转变速度越慢；③A化温度和时间：T越高时间越长P转变速度越慢；④单向拉应力有利于A转化成P，多向压应力不利于A转化；A状态下塑性变形有利于A转化；⑤合金元素的影响。6合金元素对P转变影响规律？1.大多数合金元素都降低形核率和转变速度。2.①凡是使A1↑的都会促进P转变，反之则阻碍；②C化物形成元素会延缓P转变使C曲线右移；③合金元素扩散系数小本身扩散困难，延缓P转变；④强碳化物形成元素如果加热时能融入A中，则增大过冷A的稳定性，延缓P转变；如果高温不溶解，冷却过程中A转化为P时碳化物成为P形成的非自发核心，促进P转变；⑤使c在奥氏体中扩散速度上升的元素，加速P转变，C曲线左移；⑥微量的B会强烈推